重质油中的分子聚集结构及其对重质油稳定性的影响

作     者：张胜飞 徐俊波 温浩 Zhang Shengfei;Xu Junbo;Wen Hao

作者机构：中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100049 

出 版 物：《计算机与应用化学》 (Computers and Applied Chemistry)

年 卷 期：2011年第28卷第8期

页      面：965-971页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(20776141) 国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目(20821092) 

主　　题：重质油 多分散体系 聚集结构 稳定性 耗散粒子动力学 

摘      要：重质油组分分子的聚集是重质油最显著的特征之一,重质油的高粘特性和相态稳定性均与此聚集行为有紧密的联系。为克服实验研究获得重质油微观聚集结构的困难,本文采用Zhang等人针对重质油体系改进的耗散粒子动力学(DPD)方法,研究重质油的分子聚集结构及其对重质油稳定性的影响。根据重质油组分的结构特征,可将重质油表达为其他轻组分、饱和分、芳香分、胶质和沥青质五种DPD模型分子的混合物。模拟结果表明,本文采取的重质油模拟体系和参数是合理的,很好地反映了重质油中的分子聚集结构。重质油具有胶体多分散体系的特征。其中,芳香度最高的沥青质分子对聚集结构的有序性有显著影响,重质油中的胶质具有胶溶作用,能抑制因沥青质分子聚集导致的相分离和聚沉,芳香分与饱和分和其他轻组分将构成胶体的连续相。本文对重质油稳定性的预测获得了与实验研究一致的结果。对于一定的沥青质与芳香分质量比m_(Asph)/m_(Arom),在沥青质与胶质质量比m_(Asph)/m_(Resin)较小的情况下,重质油都将保持稳定。沥青质与胶质的质量比m_(Asph)/m_(Resin)存在一个极限,当大于这个极限时,重质油将出现聚沉。沥青质与芳香分质量比m_(Asph)/m_(Arom)的降低将使重质油的稳定域出现扩张。